10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

1. Секрет «движущихся камней» в Долине Смерти

С 1940 года до недавнего времени Рейстрек-Плайя, высохшее озеро с ровным дном, находящееся в Долине Смерти в Калифорнии, являлось местом, где наблюдался феномен «движущихся камней». Над этой тайной ломало голову множество людей. Годами или даже десятилетиями, некая сила, казалось, двигала камни по поверхности земли, и они оставляли за собой длинные борозды. Эти "движущиеся камни" весили примерно по 300 кг каждый.

Никто и никогда не видел, как именно они двигаются. Специалисты видели лишь конечный результат этого явления и не более. В 2011 году группа американских исследователей решила разобраться с этим явлением. Они установили специальные камеры и метеостанцию ​​для измерения порывов ветра. Также они установили систему GPS-слежения, и стали ждать.

Могло пройти десять и более лет, прежде чем что-нибудь произошло, но исследователям повезло, и случилось это в декабре 2013-го года.

Из-за снега и дождя на высохшем дне скопился слой воды примерно в 7 см. Ночью ударил мороз, и появились небольшие группы льдин. Слабого ветра, скорость которого была примерно 15 км/ч, оказалось достаточно для того, чтобы лед начал двигаться и толкать каменные глыбы по дну озера, а глыбы оставляли борозды в грязи. Эти борозды стали видны только через несколько месяцев, когда дно озера вновь высохло.

Глубы движутся только в том случае, когда условия идеальны. Для их движения нужно не слишком много (но и не слишком мало) воды, ветра и солнца. «Может быть, туристы уже не раз видели это явление, но просто не понимали его. Действительно трудно заметить, что глыба движется, если глыбы вокруг нее тоже перемещаются», — сказал исследователь Джим Норрис.

2. Как жирафы могут стоять на таких тонких ногах?

Вес жирафа может достигать одной тонны. Но для такого размера у жирафов невероятно тонкие кости ног. Тем не менее, эти кости не ломаются.
Чтобы узнать почему, исследователи из Королевского ветеринарного колледжа проверили кости конечностей жирафов, подаренные им зоопарками Евросоюза. Эти были конечности жирафов, умерших от естественной смерти. Исследователи установили кости в специальную раму, а затем закрепили на них вес в 250 кг, чтобы сымитировать вес животного. Каждая кость была стабильна, и никаких признаков перелома не наблюдалось. Далее выяснилось, что кости могут нести на себя еще больший вес.

Причина оказалась в фиброзной ткани, которая находится в особом пазе по всей длине костей жирафа. Кости ног жирафа немного похожи на плюсневые кости в человеческих стопах. Однако у жирафа эти кости намного длиннее. Сама по себе фиброзная связка в кости жирафа не создает никакого усилия. Она обеспечивает лишь пассивную поддержку, потому что достаточно эластичная, хотя это и не мышечная ткань. Это, в свою очередь, уменьшает усталость животного, поскольку ему не нужно слишком интенсивно использовать свои мышцы для перемещения своей веса. Также фиброзная ткань защищает ноги жирафов и предотвращает переломы.

3. Поющие песчаные дюны

В мире существует 35 песчаных дюн, издающих громкий звук, немного напоминающий низкий звук виолончели. Звук может длиться 15 минут, и может быть слышен на расстоянии в 10 км. Некоторые дюны "поют" лишь изредка, некоторые - каждый день. Это происходит, когда песчинки по поверхности дюн начинают соскальзывать вниз.

Поначалу исследователи полагали, что причина звука — колебания в песчаных слоях, находящихся близко к поверхности дюны. Но потом обнаружилось, что звук дюн можно воссоздать в лаборатории, просто позволяя песку скользить вниз по наклонной поверхности. Это доказало, что "поёт" песок, а не дюны. Звук возникал из-за вибрации самих песчинок, когда они каскадом соскальзывали вниз.

Затем исследователи постарались узнать, почему некоторые дюны воспроизводят несколько нот одновременно. Для этого они изучили песок из двух дюн, одна из которых находилась в восточном Омане, а вторая – на юго-западе Марокко.

Марокканский песок производил звук с частотой примерно в 105 Гц, что было похоже на соль-диез. Песок из Омана мог производить звук широкого диапазона, в который входило девять нот, от фа диез до ре. Частоты звука были в диапазоне от 90 до 150 Гц.

Было установлено, что высота нот зависит от размера песчинок. Песчинки из Марокко были размером примерно 150–170 мкм, и всегда звучали как соль-диез. Песчинки из Омана были размером от 150 до 310 мкм, поэтому их диапазон звучания состоял из девяти нот. Когда учёные рассортировали песчинки из Омана по размерам, они начали звучать на одной частоте и воспроизводили всего одну ноту.

Скорость движения песка – тоже важный фактор. Когда песчинки примерно одинаковы по размеру, они перемещаются примерно на одинаковое расстояние с одинаковой скоростью. Если песчинки отличаются по размеру, они перемещаются с разными скоростями, в результате чего могут воспроизводить более широкий диапазон нот.

4. Голубиный Бермудский треугольник

Эта загадка появилась в 60-х годах, когда профессор Корнельского университета изучал замечательную способность голубей находить дорогу домой из мест, в которых они раньше не были. Он выпускал голубей из разных мест по всему штату Нью-Йорк. Все голуби возвращались домой, кроме одного, которого выпустили в Джерси-Хилл. Голуби, выпущенные там, почти каждый раз терялись.

13 августа 1969-го года эти голуби наконец-то нашли путь домой из Джерси-Хилл, но казалось, они были дезориентированы, и летали вокруг совершенно хаотично. Профессор так и не смог объяснить почему это произошло.

Доктор Джонатан Хагструм из Геологической службы США полагает, что ему, возможно, удалось раскрыть эту тайну, хотя его теория достаточно спорна.

«Птицы осуществляют свою навигацию, используя компас и карту. Компасом, обычно, служит положение Солнца, либо магнитное поле Земли. А звук они используют в качестве карты. И все это говорит им, как далеко они находятся от дома».

Хагструм считает, что голуби используют инфразвук, то есть звук очень низкой частоты, который человеческое ухо не слышит. Птицы могут использовать инфразвук (который может генерироваться, например, океанскими волнами или небольшими вибрациями на поверхности Земли) в качестве приводного радиомаяка.

Когда птицы терялись в Джерси-Хилл, температура воздуха и ветер заставляли инфразвуковый сигнал распространяться высоко в атмосфере, и голуби не слышали его у поверхности земли. Однако 13 августа 1969 года температура и ветровые условия были отличными. Таким образом, голуби смогли услышать инфразвук и нашли дорогу домой.

5. Уникальное происхождение единственного австралийского вулкана

В Австралии есть только один вулканический район, который простирается на 500 км, от Мельбурна до горы Гамбир. За последние четыре миллиона лет там наблюдалось около 400 вулканических явлений, а последнее извержение было около 5000 лет назад. Ученые не могли понять, что же вызывало все эти извержения в регионе мира, в котором не наблюдалось почти никакой второй вулканической активности.

Теперь исследователи раскрыли эту тайну. Большинство вулканов на нашей планете располагаются у краев тектонических плит, которые постоянно перемещаются на небольшое расстояние (примерно в несколько сантиметров в год) по поверхности земной мантии. Но в Австралии изменения в толщине континента привели к уникальным условиям, при которых тепло из мантии идет к поверхности. В сочетании с дрейфом Австралии к северу (она проходит примерно по 7 см ежегодно) это привело к тому, что на континенте возникла горячая точка, создающая магму.

"Есть еще порядка 50 таких же изолированных вулканических районов по всему миру, и возникновение некоторых из них мы в настоящее время объяснить не можем", - сказал Родри Дэвис из Национального университета Австралии.

6. Рыба, живущая в загрязнённой воде

С 1940 по 1970-е годы фабрики скидали отходы, содержащие полихлорированные бифенилы (ПХБ), прямо в гавань Нью-Бедфорд в штате Массачусетс. В конце концов Агентство по охране окружающей среды объявило эту гавань зоной экологического бедствия, так как уровень ПХБ за рубежом многократно превысил все допустимые нормы.
А еще эта гавань служит домом для одной биологической загадки, которая, по словам исследователей, наконец-то разгадана.

Несмотря на серьезное токсическое загрязнение, рыбка под названием атлантический фундулюс продолжает жить и процветать в гаване Нью-Бедфорд. Эти рыбки остаются в гавани на протяжении всей собственной жизни. Как правило, когда рыба переваривает ПХБ, токсины, содержащиеся в этом веществе, под действием метаболизма рыбы становятся еще более опасными.

Но фундулюс смог генетически приспособится к яду, и в результате токсины в его организме не возникают. Рыбка полностью адаптировалась к загрязнению, но некие учёные полагают, что эти генетические конфигурации могут сделать фундулюса более восприимчивым к действию остальных химических веществ. Кроме того, возможно, что рыбки просто не смогут жить в нормальной, чистой воде, когда гавань наконец-то очистится от загрязнения.

7. Как возникли «подводные волны»

Подводные волны, также называемые "внутренними волнами", находятся под поверхностью океана и скрыты от наших глаз. Они поднимают поверхность океана всего на несколько сантиметров, поэтому их крайне непросто обнаружить, и помочь здесь могут только спутники.

Самые большие внутренние волны возникают в проливе Лусон, между Филиппинами и Тайванем. Они могут подниматься на 170 метров и преодолевают большие расстояния, перемещаясь в секунду всего на несколько сантиметров.

Специалисты считают, что мы не должны понимать, как возникают эти волны, так как они могут быть важным фактором глобального изменения климата. Вода внутренних волн холодная и соленая. Она перемешивается с водой волн поверхностных, более теплой, и не такой соленой. Внутренние волны переносят через океан большие объемы соли, тепла и питательных веществ. Именно с их помощью тепло передается от поверхности океана к его глубинам.

Исследователи давно хотели понять, как возникают огромные внутренние волны в проливе Лусон. Их трудно увидеть в океане, однако приборы могут обнаружить разницу в плотности между внутренней волной и водой, которая ее окружает. Специалисты для начала решили смоделировать процесс возникновения волн в 15-метровом резервуаре. Получить внутренние волны удалось, подавший под давлением поток холодной воды на два «горных хребта», находящихся на дне резервуара. Так что кажется, что большие внутренние волны появляются из-за цепочки горных хребтов, находящихся на дне пролива.

8. Зачем зебрам полоски

Есть много теорий о том, почему зебры – полосатые. Некоторые считают, что полоски играют роль камуфляжа, либо это такой способ запутать хищников. Другие полагают, что полоски помогают зебре регулировать температуру своего тела или выбирать себя пару.

Ученые из Калифорнийского университета решили найти ответ на этот вопрос. Они изучили, где обитают все виды (и подвиды) зебр, коней и ослов. Они собрали массу информации о цвете, размере и расположении полосок на телах зебр. Затем они нанесли на карту ареалы обитания мухи цеце, слепней и оленьих мух. Затем они учили еще несколько переменных и, наконец, провели статистический анализ. И у них появился ответ.

«Я был поражен нашими результатами. Снова и снова полоски на теле животных наблюдались в тех регионах планеты, где было больше всего проблем, связанных с укусами мух».
Зебры больше страдают от укусов мух, поскольку волосы у них короче, чем у тех же коней, к примеру. Кровососущие насекомые могут переносить смертельные болезни, так что зебрам следует избегать этого риска любым доступным способом.

Другие ученые из университета Швеции обнаружили, что мухи избегают садиться на зебру, потому что полоски у нее — правильной ширины. Если бы полоски были шире, то зебра не была бы защищена. Исследование показало, что мух больше всего привлекают чёрные поверхности, меньше привлекают белые поверхности и наименьшую привлекательность для них имеет полосатая поверхность.

9. Массовое вымирание 90% видов Земли

252 миллиона лет назад около 90% видов животных на нашей планете было уничтожено. Этот период также известен как Большое вымирание, и считается самым массовым вымиранием на Земле. Это как древний детективный роман, подозреваемые в котором были самые разные — от вулканов до астероидов. Но оказалось, что разглядеть убийцу можно только в микроскоп.

По версии исследователей из MIT, виновником вымирания был одноклеточный микроорганизм под названием Methanosarcina, который потребляет соединения углерода, образуя метан. Этот микроб существует и сегодня на сметниках, в нефтяных скважинах и в кишечнике коров. А в пермском периоде, полагают учёные, Methanosarcina пережила генетическое преобразование из бактерии, что позволило Methanosarcina обрабатывать ацетат. Как только это произошло, микроб стал способен потреблять кучу органических веществ, содержащих ацетат, и находящихся на дне океана.

Популяция микробов буквально взорвалась, извергая в атмосферу огромные количества метана и окисляя океан. Большинство растений и животных на суше погибли вместе с рыбами и моллюсками в океане.

Но чтобы размножаться в таком диком темпе, микробам потребовался бы никель. Проведя анализ донных отложений, исследователи предположили, что вулканы, действовавшие на территории нынешней Сибири, извергали большие объемы никеля, необходимого микробам.

10. Происхождение океанов Земли

Вода покрывает около 70% поверхности нашей планеты. Ранее учёные полагали, что к моменту возникновения Земли воды на ней не было, а ее поверхность была расплавлена ​​из-за столкновений с различными космическими телами. Считалось, что вода появилась на планете гораздо позже, в результате столкнулась с астероидами и влажными кометами.

Однако новое исследование показывает, что вода на поверхности Земли еще на этапе ее формирования. То же самое может быть верно и для других планет Солнечной системы.

Чтобы определить, когда вода попала на Землю, исследователи сравнили две группы метеоритов. Первой группой были углеродистые хондриты, самые древние метеориты из когда-либо обнаруженных. Появились они примерно в то же время, что и наше Солнце, еще до того, как возникли планеты Солнечной системы.

Вторая группа – это метеориты, прилетевшие от Весты, крупного астероида, который сформировался в тот же самый период, что и Земля, то есть примерно через 14 млн лет после рождения Солнечной системы.

Эти два типа метеоритов имеют один и тот же химический состав и содержат много воды. По этой причине исследователи полагают, что Земля образовалась с водой на поверхности, занесенной туда углеродистыми хондритами около 4,6 млрд лет назад.

 Истошик